因此,當一種病毒在襲擊新型土豆時,其所受到的損害隻被局限在受到感染的細胞內,而土豆的其他部分則是完好無損的。可是,這些研究人員由於是在土豆未受病毒感染時,把具有破壞作用的基因植入其中的,因此,他們希望確保土豆細胞在未受到感染之前,不會被這種植入的基因所殺死。因而他們在土豆中還植入一種起特殊控製作用的蛋白質,這種蛋白質能夠抵消少量巴內斯蛋白質的作用;隻有當一種病原體開始襲擊土豆時,才會產生充分的巴內斯蛋白質,使那些起特殊控製作用的蛋白質失去作用,從而促使受病毒感染的細胞死亡。
研究人員確認這種基因對於土豆抑製病毒感染很起作用。不僅如此,他們還認為,它也可能對其他農作物起作用。從理論上講,把這種係統應用於人們所感興趣的所有農作物中應該是可能的。其關鍵是改變把病毒與巴內斯蛋白質的產生聯係起來的特征標簽,以便使它適用於對應的農作物。
如果我們可以使土豆中受到病毒感染的細胞自殺,從而使其他作物得以保護的話,那麼,我們就不需要使用大量農藥了。不過,人們最大的擔心之一是產生巴內斯蛋白質的基因可能會通過異花授粉的途徑擴散至其他作物上,因而巴內斯蛋白有可能對其他作物構成致命的威脅。然而,對於土豆而言,這種情況是不會發生的,至少現在在歐洲,還沒有哪一種作物可以與土豆進行雜交。因此,我們在土豆中植入的任何基因不會擴散。
同目前利用動物或酵母培養細胞來製造疫苗相比,采用轉基因植物製造疫苗更有優越性。首先是植物容易大量栽培,產量高,因此,轉基因植物疫苗價格更便宜。其次是植物病毒不會傳染人類,無需擔心受病毒感染,而培養哺乳類動物細胞大量製造疫苗時會產生動物病毒感染人類的危險。
現在,以美國植物學家阿恩茨為首的一個研究小組正開發一種“可吃的疫苗”,就是人們可把製造疫苗的植物當作食品的一部分吃下去。這無疑是一種價格更便宜,投藥更方便的疫苗。阿恩茨強調,發展中國家尤其需要食用疫苗。食用疫苗無須冷藏等製造和保存疫苗的設備,對發展中國家極為適宜。在試製轉基因疫苗時,首先是要確證植物製造的蛋白質可以導致動物的免疫反應。研究小組將編碼乙肝病毒蛋白的基因導入煙草,結果這種煙草能製造乙肝病毒疫苗,然後將這種轉基因煙草製劑注射入小鼠體內,結果可激發能識別乙肝病毒蛋白的抗體生存。他們擬著手製造“食用疫苗”。人們知道,腸毒素可導致易感染動物腹瀉。阿恩茨研究小組便將編碼部分腸毒素蛋白質的大腸杆菌基因導入馬鈴薯體內,結果馬鈴薯塊莖製造出腸毒素蛋白,食用了這種生馬鈴薯的小鼠,體內便會產生對抗毒素的抗體,包括粘膜抗體,消化係統特別需要這種抗體以防細菌感染。但有些尚待解決的問題,如阿恩茨研究組所用的腸毒素蛋白是一種很強的免疫誘導劑,而一般免疫蛋白製成的口服製劑就不一定這麼有效,甚至因飲食中蛋白質誘發抗藥性或因植物中化學物破壞疫苗蛋白,降低免疫性甚至喪失。另外食用疫苗必須是可口的,但馬鈴薯必須煮熟才能吃。燒煮會使疫苗蛋白質變性,從而降低或消除免疫力。解決這個問題的方法是將馬鈴薯換成可生吃的載體如香蕉。他們將一個外來基因成功地導入香蕉,計劃將大腸杆菌的腸毒素基因導入香蕉,製成含有轉基因香蕉的嬰兒食品罐頭。
疫苗免疫有主動和被動接種法兩種策略。前者是疫苗蛋白抗原激發接種者的自身免疫係統產生抗體。馬鈴薯和香蕉疫苗就屬這種。後者是直接用抗體接種。研究人員試圖采用轉基因植物製成的抗體加入牙膏中以防細菌牙腐爛病。他們在4種不同煙草中,各導入1個不同的分泌抗體基因,然後采用常規法將4種轉基因煙草進行雜交,後代便產生了所希望的直接抗牙腐爛病菌的分泌抗體。其製成的含有該種分泌抗體的牙膏計劃試驗於人體,除了用於口腔治療的轉基因植物疫苗外,有些研究組正研究可注射用的轉基因植物疫苗,不過,目前植物物質的純度要達到注射的水平尚有許多問題。